WO2024052613A1 - Electrical energy storage module having integrated power conversion means, and electrical energy store incorporating same - Google Patents

Electrical energy storage module having integrated power conversion means, and electrical energy store incorporating same Download PDF

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WO2024052613A1
WO2024052613A1 PCT/FR2023/051312 FR2023051312W WO2024052613A1 WO 2024052613 A1 WO2024052613 A1 WO 2024052613A1 FR 2023051312 W FR2023051312 W FR 2023051312W WO 2024052613 A1 WO2024052613 A1 WO 2024052613A1
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WO
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electrical energy
power switching
modules
energy storage
cell unit
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051312
Other languages
French (fr)
Inventor
Francis Roy
Marc BOULAY
Thomas Peuchant
Alexandre Narbonne
David HERPE
Denis LABROUSSE
Eric Laboure
Original Assignee
Stellantis Auto Sas
Centrale Supelec
Centre National De La Recherche Scientifique
Conservatoire National Des Arts Et Metiers
Cy Cergy Paris Universite
Saft
Sorbonne Universite
Universite Paris-Saclay
École Normale Supérieure Paris-Saclay
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing

Abstract

The invention relates to an electrical energy storage module (M1-ln) which comprises a plurality of elementary storage cells (C1 to C12). According to the invention, the module comprises at least one cell unit (U1-1, U1-2) including a plurality of elementary storage cells connected in series (C1 to C6; C7 to C12) and integrated power-switching means (P1, S1; P2, S2) dedicated to this cell unit, delivering, between two power output terminals (B1, B2) of the cell unit, a positive DC voltage, a negative DC voltage, a zero voltage or a high impedance state, depending on a command received by the cell unit.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : MODULE DE STOCKAGE D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE AYANT DES MOYENS DE CONVERSION DE PUISSANCE INTÉGRÉS ET STOCKEUR D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE L’INCORPORANT TITLE OF THE INVENTION: ELECTRIC ENERGY STORAGE MODULE HAVING INTEGRATED POWER CONVERSION MEANS AND ELECTRIC ENERGY STORAGE INCORPORATING SAME
[0001] L’invention concerne de manière générale le stockage de l’énergie électrique et la conversion électrique de puissance, notamment dans des applications mobiles, tels que véhicules, équipées d’une chaîne de traction électrifiée ou des applications stationnaires de stockage et de conversion d’énergie. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un module de stockage d’énergie électrique ayant des moyens de conversion de puissance intégrés. L’invention concerne aussi un stockeur d’énergie électrique formé par l’association de plusieurs modules de stockage d’énergie électrique et apte à être connecté directement à différents types de réseaux électriques présents dans un véhicule électrifié, comme un véhicule hybride ou tout électrique, ou dans un micro-réseau électrique comprenant la production, le stockage et la distribution d’énergie électrique. [0001] The invention generally relates to the storage of electrical energy and the electrical conversion of power, in particular in mobile applications, such as vehicles, equipped with an electrified traction chain or stationary storage and energy conversion. More particularly, the invention relates to an electrical energy storage module having integrated power conversion means. The invention also relates to an electrical energy store formed by the association of several electrical energy storage modules and capable of being connected directly to different types of electrical networks present in an electrified vehicle, such as a hybrid or all-electric vehicle. , or in an electrical micro-grid including the production, storage and distribution of electrical energy.
[0002] De manière générale, dans un stockeur d’énergie électrique, par exemple de type Lithium-Ion, dit « Li-ion », une pluralité de cellules de stockage d’énergie élémentaires sont interconnectées en série de façon à obtenir une tension nominale voulue. Pour atteindre le niveau de capacité requis, les cellules peuvent aussi être doublées, triplées ou plus, par une mise en parallèle de celles-ci. [0002] Generally, in an electrical energy store, for example of the Lithium-Ion type, called “Li-ion”, a plurality of elementary energy storage cells are interconnected in series so as to obtain a voltage desired nominal. To reach the required capacity level, the cells can also be doubled, tripled or more, by putting them in parallel.
[0003] Ainsi, par exemple, des constructeurs automobiles ont retenu de regrouper les cellules Li-ion en modules avec des couplages électriques dits « 1 p12s » et « 2p6s », correspondant respectivement à douze cellules en série et à six paquets en série de deux cellules en parallèle par paquet. Le stockeur d’énergie électrique obtenu avec le type d’agencement susmentionné délivre un courant continu sur le réseau de bord de puissance du véhicule, typiquement en 450V voire en 800V. Des moyens électroniques de conversion de puissance sont prévus pour convertir le courant continu en courant alternatif, pour abaisser la tension ou autres, en fonction du besoin d’autres réseaux de bord du véhicule ou d’actionneurs à alimenter. [0003] Thus, for example, automobile manufacturers have chosen to group Li-ion cells into modules with electrical couplings called "1 p12s" and "2p6s", corresponding respectively to twelve cells in series and to six packs in series of two cells in parallel per packet. The electrical energy store obtained with the aforementioned type of arrangement delivers direct current to the vehicle's on-board power network, typically at 450V or even 800V. Electronic power conversion means are provided to convert direct current into alternating current, to lower the voltage or others, depending on the need for other on-board networks of the vehicle or actuators to be powered.
[0004] Dans le domaine des applications stationnaires, les cellules Li-ion sont couplées électriquement au sein d’un module. Plusieurs modules sont assemblés en série afin de délivrer une tension continue pouvant atteindre 1500V. Des moyens de conversion de puissance permettent de délivrer une tension alternative afin d’échanger de l’énergie avec le réseau de distribution, via un transformateur de tension intermédiaire si nécessaire. [0004] In the field of stationary applications, Li-ion cells are electrically coupled within a module. Several modules are assembled in series to deliver a direct voltage of up to 1500V. Power conversion means make it possible to deliver an alternating voltage in order to exchange energy with the distribution network, via an intermediate voltage transformer if necessary.
[0005] L’architecture décrite ci-dessus du stockeur d’énergie électrique est celle qui est retenue à ce jour pour les applications de mobilité électriques, ainsi que les applications stationnaires. Elle présente notamment les inconvénients suivants : [0006] 1 ) Une tension élevée est présente à l’intérieur du stockeur d’énergie électrique. Les interventions de démontage/ouverture du stockeur requièrent des habilitations spécifiques et l’utilisation d’équipements de protection individuels et collectifs, ce qui empêche, dans le domaine de la mobilité grand public, la réalisation de ces opérations dans un grand nombre de garages automobiles. [0005] The architecture described above of the electrical energy store is that which is retained to date for electric mobility applications, as well as stationary applications. It has the following disadvantages in particular: [0006] 1) A high voltage is present inside the electrical energy store. Dismantling/opening interventions on the storage unit require specific authorizations and the use of individual and collective protective equipment, which prevents, in the field of general public mobility, the carrying out of these operations in a large number of automobile garages. .
[0007] 2) Le stockeur d’énergie électrique fonctionne en courant continu, ce qui implique le besoin de moyens électroniques de conversion de puissance pour adapter la tension et le courant aux besoins des consommateurs électriques (actionneurs, réseaux de bord du véhicule électrique, fonctions auxiliaires d’une batterie stationnaire). [0007] 2) The electrical energy store operates in direct current, which implies the need for electronic power conversion means to adapt the voltage and current to the needs of electrical consumers (actuators, on-board networks of the electric vehicle, auxiliary functions of a stationary battery).
[0008] 3) Les cellules Li-ion du stockeur d’énergie électrique sont sollicitées de manière identique, à tout instant. Il en résulte qu’il n’est pas intéressant d’inclure dans le stockeur des cellules ayant des capacités différentes, des états de santé différents ou des puissances délivrées différentes. [0008] 3) The Li-ion cells of the electrical energy store are requested in the same way, at all times. As a result, it is not beneficial to include cells with different capacities, different states of health or different powers delivered in the store.
[0009] 4) L’énergie utilisable restante d’un stockeur, qui se traduit dans le cas de l’application mobilité par l’autonomie restante calculée du véhicule, est déterminée par la cellule Li-ion ayant la plus faible charge du stockeur d’énergie électrique. Il en résulte une autonomie restante affichée qui peut être sensiblement inférieure à l’énergie réelle restante dans le stockeur. [0009] 4) The remaining usable energy of a store, which translates in the case of the mobility application into the calculated remaining autonomy of the vehicle, is determined by the Li-ion cell having the lowest charge of the store of electrical energy. This results in a remaining autonomy displayed which may be significantly lower than the actual energy remaining in the store.
[0010] La demanderesse a divulgué dans ses demandes de brevet WO2018154206A1 et WO2018193173A1 un stockeur d’énergie électrique comprenant un onduleur multiniveau distribué. Dans cette architecture, des groupes de cellules de stockage d’énergie électrique sont associés respectivement à des modules de conversion. Ce stockeur d’énergie électrique peut fournir différents types de tensions et supporte différents systèmes de recharge. [0010] The applicant has disclosed in its patent applications WO2018154206A1 and WO2018193173A1 an electrical energy store comprising a distributed multilevel inverter. In this architecture, groups of electrical energy storage cells are associated respectively with conversion modules. This electrical energy store can provide different types of voltages and supports different charging systems.
[0011] L’invention vise à apporter une solution aux inconvénients exposés ci-dessus de l’état de la technique en fournissant un stockeur d’énergie électrique formé par l’association de plusieurs modules de stockage d’énergie électrique et de moyens de conversion de puissance distribuée, et étant apte à être connecté directement à différents types de réseaux électriques présents dans un véhicule électrifié, comme un véhicule hybride ou tout électrique, ou dans un micro-réseau électrique intégrant un stockeur d’énergie électrique. [0011] The invention aims to provide a solution to the disadvantages explained above of the state of the art by providing an electrical energy store formed by the association of several electrical energy storage modules and means of distributed power conversion, and being capable of being connected directly to different types of electrical networks present in an electrified vehicle, such as a hybrid or all-electric vehicle, or in an electrical micro-grid integrating an electrical energy store.
[0012] Selon un premier aspect, l’invention concerne un module de stockage d’énergie électrique comprenant une pluralité de cellules de stockage élémentaires. Conformément à l’invention, le module comprend au moins une unité de cellules incluant plusieurs dites cellules de stockage élémentaires connectées en série et des moyens intégrés de commutation de puissance dédiés à cette unité de cellules délivrant, entre deux bornes de sortie de puissance de l’unité de cellules, une tension continue positive, une tension continue négative, une tension nulle ou un état de haute impédance, en fonction d’une commande reçue par l’unité de cellules. [0012] According to a first aspect, the invention relates to an electrical energy storage module comprising a plurality of elementary storage cells. According to the invention, the module comprises at least one unit of cells including several said elementary storage cells connected in series and integrated power switching means dedicated to this unit of cells delivering, between two power output terminals of the cell unit, a positive DC voltage, a negative DC voltage, zero voltage or a high impedance state, depending on a command received by the cell unit.
[0013] Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens intégrés de commutation de puissance dédiés comprennent des moyens de commutation de puissance et des moyens de supervision distincts, les moyens de supervision étant réalisés sous la forme d’une carte électronique de supervision implantée au niveau d’une face supérieure de ladite unité de cellules. [0013] According to a particular characteristic, said dedicated integrated power switching means comprise power switching means and separate supervision means, the supervision means being produced in the form of an electronic supervision card installed at an upper face of said cell unit.
[0014] Selon une caractéristique particulière, les moyens de commutation de puissance ont la forme d’une carte électronique de commutation de puissance comprenant un pont de commutation de puissance en « H », cette carte électronique de commutation de puissance étant implantés au niveau d’une face latérale de ladite unité de cellules. [0014] According to a particular characteristic, the power switching means have the form of an electronic power switching card comprising an “H” power switching bridge, this electronic power switching card being installed at the level d 'a side face of said cell unit.
[0015] Selon une caractéristique particulière, le module comprend des moyens de refroidissement de la carte électronique de commutation de puissance disposés entre cette carte électronique de commutation de puissance et la face latérale de ladite unité de cellules. [0015] According to a particular characteristic, the module comprises means for cooling the electronic power switching card arranged between this electronic power switching card and the side face of said cell unit.
[0016] Selon une caractéristique particulière, la face latérale de l’unité de cellules est une face transversale de cette unité de cellules et le module comprend une plaque d’assemblage transversale disposée contre cette face transversale, les moyens de refroidissement étant juxtaposés en sandwich entre la plaque d’assemblage transversale et la carte électronique de commutation de puissance. [0016] According to a particular characteristic, the side face of the cell unit is a transverse face of this cell unit and the module comprises a transverse assembly plate placed against this transverse face, the cooling means being juxtaposed in a sandwich between the cross assembly plate and the power switching electronic board.
[0017] Selon une caractéristique particulière, la plaque d’assemblage transversale et les moyens de refroidissement de la carte électronique de commutation de puissance forment une pièce commune. Une telle pièce commune est encore désignée comme un module de puissance dit « power module ». [0017] According to a particular characteristic, the transverse assembly plate and the cooling means of the electronic power switching card form a common part. Such a common part is also referred to as a power module called a “power module”.
[0018] Selon une autre caractéristique particulière, la plaque d’assemblage transversale et la carte électronique de commutation de puissance forment une pièce commune. [0018] According to another particular characteristic, the transverse assembly plate and the electronic power switching card form a common part.
[0019] Selon une autre caractéristique particulière, la face latérale de l’unité de cellules est une face longitudinale de cette unité de cellules et le module comprend une plaque d’assemblage longitudinale disposée contre cette face longitudinale, les moyens de refroidissement comprenant une plaque de refroidissement juxtaposée en sandwich entre la plaque d’assemblage longitudinale et la carte électronique de commutation de puissance et/ou une plaque de refroidissement recouvrant la carte électronique de commutation de puissance. [0019] According to another particular characteristic, the lateral face of the cell unit is a longitudinal face of this cell unit and the module comprises a longitudinal assembly plate placed against this longitudinal face, the cooling means comprising a plate cooling juxtaposed sandwiched between the longitudinal assembly plate and the electronic power switching card and/or a cooling plate covering the electronic power switching card.
[0020] Selon une caractéristique particulière, le module comprend une plaque de refroidissement formant une base sur laquelle l’unité de cellules (U1 -1 , U1 -2; U2-1 , U2- 2) est posée. [0020] According to a particular characteristic, the module comprises a cooling plate forming a base on which the cell unit (U1 -1, U1 -2; U2-1, U2-2) is placed.
[0021] Selon encore une autre caractéristique particulière, les moyens de commutation de puissance comprennent des transistors de puissance de type « MOSFET », « HEMT » ou « SiC ». According to yet another particular characteristic, the power switching means comprise power transistors of the “MOSFET”, “HEMT” or “SiC” type.
[0022] Selon encore une autre caractéristique particulière, l’unité de cellules comprend six cellules de stockage élémentaires qui sont de type « Li-ion ». According to yet another particular characteristic, the cell unit comprises six elementary storage cells which are of the “Li-ion” type.
[0023] Selon encore une autre caractéristique particulière, le module de stockage d’énergie électrique comprend au moins deux unités de cellules, ces unités de cellules étant déconnectées ou connectées en série par leurs bornes de sortie de puissance. [0023] According to yet another particular characteristic, the electrical energy storage module comprises at least two cell units, these cell units being disconnected or connected in series by their power output terminals.
[0024] L’invention concerne aussi un stockeur d’énergie électrique comprenant une pluralité de modules de stockage d’énergie électrique tels que décrits brièvement ci- dessus, dans lequel les modules sont organisés en au moins un ensemble de modules, les modules de l’ensemble étant alignés en au moins une rangée, les unités de cellules comprises dans les modules alignés étant connectées en série par leurs bornes de sortie de puissance entre des première et deuxième lignes conductrices associées à l’ensemble de modules et étant reliées à un circuit de refroidissement, et chaque unité de cellules étant pilotée indépendamment via ses moyens de supervision. Selon une forme de réalisation particulière apte à fonctionner en courant alternatif triphasé, le stockeur d’énergie électrique comprend trois ensembles de modules comme décrits ci-dessus auxquels sont associées trois lignes conductrices de courant respectives et une ligne conductrice commune de neutre. [0024] The invention also relates to an electrical energy store comprising a plurality of electrical energy storage modules as briefly described above, in which the modules are organized into at least one set of modules, the storage modules. the assembly being aligned in at least one row, the cell units included in the aligned modules being connected in series by their power output terminals between first and second conductive lines associated with the set of modules and being connected to a cooling circuit, and each cell unit being controlled independently via its supervision means. According to a particular embodiment capable of operating in three-phase alternating current, the electrical energy store comprises three sets of modules as described above with which three respective current conductive lines and a common neutral conductive line are associated.
[0025] L’invention concerne aussi un dispositif électrique stationnaire ou mobile comprenant un stockeur d’énergie électrique comme décrit ci-dessus. Selon une forme de réalisation particulière, le dispositif électrique de l’invention est un réseau électrique ou micro-réseau électrique intégrant la production, le stockage et/ou la distribution d’énergie électrique. The invention also relates to a stationary or mobile electrical device comprising an electrical energy store as described above. According to a particular embodiment, the electrical device of the invention is an electrical network or electrical micro-grid integrating the production, storage and/or distribution of electrical energy.
[0026] D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous de plusieurs formes de réalisation particulières de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below of several particular embodiments of the invention, with reference to the appended drawings, in which:
[0027] [Fig.1] La Fig.1 est un dessin simplifié en perspective d’une première forme de réalisation d’un module de stockage d’énergie électrique selon l’invention. [0027] [Fig.1] Fig.1 is a simplified perspective drawing of a first embodiment of an electrical energy storage module according to the invention.
[0028] [Fig.2] La Fig.2 est un dessin montrant en vue de dessus l’architecture de principe d’un premier stockeur d’énergie électrique réalisé en associant une pluralité de modules de la Fig.1 . [0028] [Fig.2] Fig.2 is a drawing showing in top view the principle architecture of a first electrical energy store produced by associating a plurality of modules from Fig.1.
[0029] [Fig.3] La Fig.3 est un schéma électrique de principe d’une unité de cellules comprise dans le module de stockage d’énergie électrique de la Fig.1 . [0029] [Fig.3] Fig.3 is a basic electrical diagram of a cell unit included in the electrical energy storage module of Fig.1.
[0030] [Fig.4] La Fig .4 est un dessin simplifié en perspective d’une deuxième forme de réalisation d’un module de stockage d’énergie électrique selon l’invention. [0030] [Fig.4] Fig.4 is a simplified perspective drawing of a second embodiment of an electrical energy storage module according to the invention.
[0031] [Fig.5] La Fig.5 est un dessin montrant en vue de dessus l’architecture de principe d’un deuxième stockeur d’énergie électrique réalisé en associant une pluralité de modules de la Fig.4. [0031] [Fig.5] Fig.5 is a drawing showing in top view the principle architecture of a second electrical energy store produced by associating a plurality of modules from Fig.4.
[0032] En référence aux Figs.1 à 5, il est décrit ci-dessous deux formes de réalisation particulières ST1 et ST2 d’un stockeur d’énergie électrique selon l’invention. De manière générale, on notera que le référentiel spatial considéré dans la présente demande de brevet pour les stockeurs d’énergie électrique ST1 et ST2 est le repère spatial orthogonal XYZ montré aux Figs.1 et 2 et aux Figs.4 et 5. Dans ce repère spatial orthogonal XYZ, les axes X, Y et Z correspondent respectivement à un axe horizontal longitudinal, un axe horizontal transversal et un axe vertical. Les stockeurs d’énergie électrique ST1 et ST2 dont l’agencement général est montré aux Figs.2 et 5, respectivement, sont considérés comme étant posés sur un plan horizontal XY. [0032] With reference to Figs.1 to 5, two particular embodiments ST1 and ST2 of an electrical energy store according to the invention are described below. In general, it will be noted that the spatial reference considered in the present patent application for the electrical energy stores ST1 and ST2 is the orthogonal spatial reference XYZ shown in Figs.1 and 2 and in Figs.4 and 5. In this orthogonal spatial reference XYZ, the X, Y and Z axes correspond respectively to a longitudinal horizontal axis, a transverse horizontal axis and a vertical axis. The electrical energy stores ST1 and ST2 whose general arrangement is shown in Figs.2 and 5, respectively, are considered to be placed on a horizontal plane XY.
[0033] Dans ces exemples de réalisation, les stockeurs d’énergie électrique ST1 et ST2 sont de type Li-ion et comprennent chacun plusieurs ensembles de modules associés à des lignes de courant. Les ensembles de modules comprennent chacun plusieurs modules montés en série qui sont activés ou désactivés en fonction des besoins des consommateurs en courant/tension. Les consommateurs sont ici par exemple une machine électrique tournante de traction alimentée en courant alternatif ou un bus d’alimentation en courant continu d’un véhicule électrique. Dans le cas de l’alimentation d’une machine électrique tournante, chaque ensemble de module du stockeur fournit, sur la ligne de courant associée, le courant alternatif nécessaire à l’alimentation d’une des phases de la machine électrique tournante. [0033] In these exemplary embodiments, the electrical energy stores ST1 and ST2 are of the Li-ion type and each include several sets of modules associated with power lines. The module sets each consist of several modules connected in series which are activated or deactivated depending on the current/voltage requirements of the consumers. The consumers here are, for example, a rotating electric traction machine powered by alternating current or a direct current power bus of an electric vehicle. In the case of powering a rotating electrical machine, each set of storage modules provides, on the associated power line, the alternating current necessary to power one of the phases of the rotating electrical machine.
[0034] Dans l’exemple d’une application de réseau électrique, le stockeur est par exemple connecté à un réseau électrique triphasé et échange de l’énergie de façon bidirectionnelle. Le stockeur peut également être connecté à une chaîne de panneaux photovoltaïques et procurer un bus de tension continue. [0034] In the example of an electrical network application, the store is for example connected to a three-phase electrical network and exchanges energy bidirectionally. The store can also be connected to a string of photovoltaic panels and provide a direct voltage bus.
[0035] En référence plus particulièrement aux Figs.2 et 4, le stockeur d’énergie électrique ST1 (ST2) comprend trois ensembles de modules de cellules de stockage d’énergie électrique EM1 -1 à EM1 -3 (EM2-1 à EM2-3) reliés respectivement à trois lignes conductrices de courant L1 à L3, ainsi qu’à une ligne conductrice commune de neutre LN et un circuit de refroidissement CRF. Les ensembles EM1 -1 , EM1 -2 et EM1 -3 (EM2-1 , EM2-2 et EM2-3) comprennent chacun huit modules, à savoir, M1 -11 à M1 -18, M1-21 à M1-28 et M1 -31 à M1 -38 (M2-11 à M2-18, M2-21 à M2- 28 et M2-31 à M2-38), respectivement. Ainsi, le stockeur d’énergie électrique ST1 (ST2, est apte à alimenter une machine électrique tournante triphasée ou à être relié à un réseau électrique via les trois lignes de courant L1 à L3 et la ligne de neutre N. [0035] With particular reference to Figs.2 and 4, the electrical energy store ST1 (ST2) comprises three sets of electrical energy storage cell modules EM1 -1 to EM1 -3 (EM2-1 to EM2 -3) connected respectively to three current conducting lines L1 to L3, as well as to a common neutral conducting line LN and a cooling circuit CRF. The sets EM1 -1, EM1 -2 and EM1 -3 (EM2-1, EM2-2 and EM2-3) each include eight modules, namely, M1 -11 to M1 -18, M1-21 to M1-28 and M1 -31 to M1 -38 (M2-11 to M2-18, M2-21 to M2-28 and M2-31 to M2-38), respectively. Thus, the electrical energy store ST1 (ST2, is capable of powering a three-phase rotating electrical machine or of being connected to an electrical network via the three current lines L1 to L3 and the neutral line N.
[0036] En référence plus particulièrement aux Fig.1 et 3, il est décrit maintenant de manière détaillée l’architecture générale d’un module de cellules quelconque M1 -ln parmi les vingt-quatre modules du stockeur d’énergie électrique ST 1 , avec I variant de 1 à 3 et n variant de 1 à 8 qui représentent respectivement l’ensemble de modules auquel appartient le module considéré et un ordre occupé par celui-ci dans son ensemble de modules. With particular reference to Fig.1 and 3, the general architecture of any cell module M1 -ln among the twenty-four modules of the electrical energy store ST 1 is now described in detail, with I varying from 1 to 3 and n varying from 1 to 8 which respectively represent the set of modules to which the module considered belongs and an order occupied by it in its set of modules.
[0037] En référence à la Fig.1 , dans cette forme de réalisation, le module M1 -In comprend deux unités de cellules U1 -1 et U1 -2 ayant une architecture identique. L’unité de cellules U1 -1 comprend essentiellement six cellules de stockage d’énergie électrique C1 à C6, une carte électronique de commutation de puissance P1 et une carte électronique de supervision S1 . L’unité de cellules U1-2 comprend essentiellement six cellules de stockage d’énergie électrique C7 à C12, une carte électronique de commutation de puissance P2 et une carte électronique de supervision S2. [0037] With reference to Fig.1, in this embodiment, the module M1 -In comprises two cell units U1 -1 and U1 -2 having an identical architecture. The cell unit U1 -1 essentially comprises six electrical energy storage cells C1 to C6, an electronic power switching card P1 and an electronic supervision card S1. The cell unit U1-2 essentially includes six electrical energy storage cells C7 to C12, a card electronic power switching P2 and an electronic supervision card S2.
[0038] En référence à la Fig.3, dans l’unité de cellules U1 -1 (U1-2), les cellules C1 à C6 (C7 à C12) sont connectées électriquement en série. La carte électronique de commutation de puissance P1 (P2) est un pont de commutation en « H » comprenant quatre interrupteurs électroniques SW1 à SW4, par exemple des transistors de type « MOSFET », « HEMT » ou « SiC ». La carte électronique de supervision S1 (S2) est une unité électronique de commande reliée typiquement à un bus de communication de données BD du stockeur d’énergie électrique ST1 . A travers le bus de communication de données BD, les cartes de supervision S1 , S2, de l’ensemble des modules sont en communication de données avec un calculateur (non représenté) chargé de la supervision générale du stockeur d’énergie électrique ST1 et relié à un bus de communication de données (non représenté) du véhicule, typiquement un bus de type « CAN ». La carte électronique de supervision S1 (S2) génère des commandes de commutation CD1 à CD4 destinées aux interrupteurs électroniques SW1 à SW4 en fonction d’instructions reçues via le bus de communication de données BD. La carte électronique de supervision S1 (S2) assure également des fonctions de diagnostic et de surveillance de chacune des cellules C1 à C6 (C7 à C12). La carte électronique de supervision S1 (S2) surveille les cellules C1 à C6 (C7 à C12) vis-à-vis de leurs états de charge, dit « SOC », leurs états de santé, dit « SOH », et de la température. Pour ne pas complexifier les Figs.1 et 3, les connexions électriques entre la carte électronique de supervision S1 (S2) et les cellules C1 à C6 (C7 à C12), pour obtenir des mesures de tension aux bornes des cellules et de courant entrant/sortant, ne sont pas représentées dans ces figures. [0038] With reference to Fig.3, in the cell unit U1 -1 (U1-2), the cells C1 to C6 (C7 to C12) are electrically connected in series. The electronic power switching card P1 (P2) is an “H” switching bridge comprising four electronic switches SW1 to SW4, for example “MOSFET”, “HEMT” or “SiC” type transistors. The electronic supervision card S1 (S2) is an electronic control unit typically connected to a data communication bus BD of the electrical energy store ST1. Through the data communication bus BD, the supervision cards S1, S2, of all the modules are in data communication with a computer (not shown) responsible for the general supervision of the electrical energy store ST1 and connected to a data communication bus (not shown) of the vehicle, typically a “CAN” type bus. The electronic supervision card S1 (S2) generates switching commands CD1 to CD4 intended for electronic switches SW1 to SW4 based on instructions received via the data communication bus BD. The electronic supervision card S1 (S2) also provides diagnostic and monitoring functions for each of the cells C1 to C6 (C7 to C12). The electronic supervision card S1 (S2) monitors the cells C1 to C6 (C7 to C12) with regard to their states of charge, called “SOC”, their states of health, called “SOH”, and the temperature. . In order not to complicate Figs.1 and 3, the electrical connections between the electronic supervision card S1 (S2) and the cells C1 to C6 (C7 to C12), to obtain measurements of voltage across the cells and incoming current /outgoing, are not shown in these figures.
[0039] En fonction d’une instruction reçue par la carte électronique de supervision S1 (S2) et de laquelle sont déduites les commandes de commutation CD1 à CD4, l’unité de cellules U 1 -1 (U1 -2) fournit une sortie OUT, entre des bornes de sortie B1 et B2, qui est une tension +VC, une tension -VC, une tension nulle 0V ou un état de haute impédance HL [0039] Depending on an instruction received by the electronic supervision card S1 (S2) and from which the switching commands CD1 to CD4 are deduced, the cell unit U 1 -1 (U1 -2) provides an output OUT, between output terminals B1 and B2, which is +VC voltage, -VC voltage, 0V zero voltage or HL high impedance state
[0040] La tension VC est ici sensiblement égale à VC = 6.Vc, Vc étant la tension entre bornes des cellules, qui dépend essentiellement des états « SOC », « SOH » et de la température. Dans cette forme de réalisation, le choix de connecter en série six cellules Li-ion pour former l’unité de cellules U1 -1 (U1-2) permet d’obtenir une tension VC de l’ordre de 24V en tant que différence de potentiel maximum entre les bornes de sortie B1 et B2. La tension VC = 24V environ, obtenue ici avec une unité de six cellules en série, est un bon compromis pour une application automobile, sur des considérations de génération d’harmoniques et de coût. La tension VC = 24V représente un saut de tension acceptable vis-à-vis de la génération d’harmoniques pour les ondes de courant délivrées en sortie par le stockeur d’énergie électrique ST1 . Bien entendu, le nombre de six cellules par unité est traité ici à titre d’exemple, est n’est pas limitatif. Le nombre de cellules par unité dépendra essentiellement de l’application. Dans les applications automobiles, douze cellules par unité est également acceptable pour une intégration dans un véhicule, avec une tension VC = 48V environ qui reste sensiblement inférieure à la très basse tension continue de 60V dans un véhicule électrique, au prix cependant d’une dégradation de la qualité des ondes de courant qui peut complexifier le pilotage de la machine électrique tournante de traction. C’est également acceptable pour une application de réseau électrique, avec un filtrage supplémentaire en sortie de stockeur pour limiter les harmoniques en tension. The voltage VC is here substantially equal to VC = 6.Vc, Vc being the voltage between cell terminals, which essentially depends on the “SOC”, “SOH” states and the temperature. In this embodiment, the choice of connecting six Li-ion cells in series to form the cell unit U1 -1 (U1-2) makes it possible to obtain a VC voltage of the order of 24V as a difference in maximum potential between output terminals B1 and B2. The voltage VC = approximately 24V, obtained here with a unit of six cells in series, is a good compromise for an automotive application, based on harmonic generation and cost considerations. The voltage VC = 24V represents an acceptable voltage jump with respect to the generation of harmonics for the current waves output by the electrical energy store ST1. Of course, the number of six cells per unit is treated here as an example, and is not limiting. The number of cells per unit will essentially depend on the application. In automotive applications, twelve cells per unit is also acceptable for integration into a vehicle, with a voltage VC = approximately 48V which remains significantly lower than the very low DC voltage of 60V in an electric vehicle, however at the cost of degradation. the quality of the current waves which can complicate the control of the rotating electric traction machine. It is also acceptable for an electrical network application, with additional filtering at the storer output to limit voltage harmonics.
[0041] L’état de haute impédance HI est procuré par l’état bloqué de l’ensemble des transistors MOSFET des interrupteurs électroniques SW1 à SW4, par une commande adéquate des électrodes de grille de ceux-ci. Dans l’état de haute impédance HI, les interrupteurs électroniques SW1 à SW4 sont tous ouverts électriquement et les bornes de sortie B1 et B2 sont alors isolées électriquement des cellules C1 à C6 (C7 à C12). En plaçant les unités de cellules du stockeur d’énergie électrique ST1 dans l’état de haute impédance HI, l’invention garantit la non exposition au risque électrique d’une personne ayant à ouvrir le stockeur pour une opération de maintenance. The high impedance state HI is provided by the off state of all the MOSFET transistors of the electronic switches SW1 to SW4, by adequate control of the gate electrodes thereof. In the high impedance state HI, electronic switches SW1 to SW4 are all electrically open and output terminals B1 and B2 are then electrically isolated from cells C1 to C6 (C7 to C12). By placing the cell units of the electrical energy store ST1 in the high impedance HI state, the invention guarantees the non-exposure to electrical risk of a person having to open the store for a maintenance operation.
[0042] Comme visible à la Fig.1 , l’unité de cellules U1 -1 (U1-2) est agencée spatialement dans un volume globalement parallélépipédique. Les cellules C1 à C6 (C7 à C12) formant l’unité de cellules U1 -1 (U1 -2) sont ici typiquement de type dit « prismatique » et ont une forme extérieure générale de parallélépipède plat. Ainsi, les cellules C1 à C6 (C7 à C12) ont deux faces parallèles alignées dans le plan YZ, deux bords parallèles alignés dans le plan XY et deux autres bords parallèles alignés dans le plan XZ. Les cellules C1 à C6 (C7 à C12) sont juxtaposées l’une contre l’autre par des faces respectives et forment un empilement selon l’axe X. [0042] As visible in Fig.1, the cell unit U1 -1 (U1-2) is spatially arranged in a generally parallelepiped volume. The cells C1 to C6 (C7 to C12) forming the unit of cells U1 -1 (U1 -2) are here typically of the so-called “prismatic” type and have a general external shape of a flat parallelepiped. Thus, cells C1 to C6 (C7 to C12) have two parallel faces aligned in the YZ plane, two parallel edges aligned in the XY plane and two other parallel edges aligned in the XZ plane. Cells C1 to C6 (C7 to C12) are juxtaposed against each other by respective faces and form a stack along the X axis.
[0043] Dans le module M1-ln, comme visible à la Fig.1 , les unités de cellules U 1 -1 et U1- 2 sont juxtaposées l’une contre l’autre par des premières faces d’extrémité qui sont celles des cellules C6 et C7. Le module M1 -ln comporte ainsi un empilement de douze cellules C1 à C12 selon l’axe X. Les cellules C1 à C12 sont posées sur une plaque formant base SBR, dans le plan XY, ayant une fonction de support et une fonction de refroidissement. Les cellules C1 à C12 sont maintenues serrées l’une contre l’autre par des moyens d’assemblage mécanique PA1 , PA2, PA3 et PA4 sous la forme par exemple de plaques d’assemblage transversales PA1 , PA2, et de plaques d’assemblage longitudinales PA3, PA4. Les plaques d’assemblage transversales PA1 et PA2 s’étendent dans des plans YZ et sont disposées contre des deuxièmes faces d’extrémité des unités de cellules U1 -1 et U1 -2 qui sont celles des cellules C1 et C12. Les plaques d’assemblage longitudinales PA3 et PA4, dont seule PA3 est visible à la Fig.1 , s’étendent dans des plans XZ et supportent des moyens de serrage (non représentés) provoquant lors du serrage un rapprochement des plaques d’assemblage transversales PA1 , PA2, selon l’axe X. Les cellules C1 à C12 sont ainsi serrées en sandwich et maintenues fixes entre les plaques d’assemblage transversales PA1 , PA2. L’enveloppe extérieure des cellules de type prismatique est très résistante et est adaptée pour supporter la pression de serrage. [0043] In the M1-ln module, as visible in Fig.1, the cell units U 1 -1 and U1- 2 are juxtaposed against each other by first end faces which are those of the cells C6 and C7. The M1 -ln module thus comprises a stack of twelve cells C1 to C12 along the X axis. The cells C1 to C12 are placed on a plate forming an SBR base, in the XY plane, having a support function and a cooling function . The cells C1 to C12 are held tight against each other by mechanical assembly means PA1, PA2, PA3 and PA4 in the form for example of transverse assembly plates PA1, PA2, and assembly plates longitudinal PA3, PA4. The transverse assembly plates PA1 and PA2 extend in planes YZ and are arranged against second end faces of the cell units U1 -1 and U1 -2 which are those of the cells C1 and C12. The longitudinal assembly plates PA3 and PA4, of which only PA3 is visible in Fig.1, extend in planes XZ and support clamping means (not shown) causing, during tightening, a rapprochement of the transverse assembly plates PA1, PA2, along the X axis. Cells C1 to C12 are thus sandwiched and held fixed between the transverse assembly plates PA1, PA2. The outer casing of the prismatic type cells is very strong and is suitable to withstand the clamping pressure.
[0044] Pour l’unité de cellules U1 -1 , la carte électronique de commutation de puissance P1 est montée au niveau de sa deuxième face d’extrémité, correspondant à la cellule C1 , dans un plan YZ. Une plaque de refroidissement SR1 est juxtaposée en sandwich entre la plaque d’assemblage transversale PA1 et la carte électronique de commutation de puissance P1 . La carte électronique de supervision S1 est montée sur la partie supérieure de l’unité de cellules U1 -1 , à proximité des bornes de connexion des cellules C1 à C6. [0044] For the cell unit U1 -1, the electronic power switching card P1 is mounted at its second end face, corresponding to the cell C1, in a plane YZ. A cooling plate SR1 is juxtaposed in a sandwich between the transverse assembly plate PA1 and the electronic power switching card P1. The electronic supervision card S1 is mounted on the upper part of the cell unit U1 -1, near the connection terminals of the cells C1 to C6.
[0045] Pour l’unité de cellules U1 -2, de manière analogue à l’unité de cellules U1 -1 , la carte électronique de commutation de puissance P2 est montée au niveau de sa deuxième face d’extrémité, correspondant à la cellule C12, dans un plan YZ. Une plaque de refroidissement SR2 est juxtaposée en sandwich entre la plaque d’assemblage transversale PA2 et la carte électronique de commutation de puissance P2. La carte électronique de supervision S2 est montée sur la partie supérieure de l’unité de cellules U1-2, à proximité des bornes de connexion des cellules C7 à C12. [0045] For the cell unit U1 -2, in a manner similar to the cell unit U1 -1, the electronic power switching card P2 is mounted at its second end face, corresponding to the cell C12, in a YZ plane. A cooling plate SR2 is juxtaposed in a sandwich between the transverse assembly plate PA2 and the electronic power switching card P2. The electronic supervision card S2 is mounted on the upper part of the cell unit U1-2, near the connection terminals of the cells C7 to C12.
[0046] Le refroidissement du module M1 -ln est obtenu ici au moyen des plaques susmentionnées SBR, SR1 et SR2. Ces plaques sont faites typiquement en aluminium ou cuivre, pour obtenir une conduction thermique satisfaisante, et pourront prendre différentes configurations en fonction de l’application. Ainsi, elles pourront être de structure massive pour conduire la chaleur vers une source froide et/ou comprendre un circuit de refroidissement par liquide caloporteur. Par exemple, la source froide pourra être formée par la plaque de refroidissement SBR intégrant un circuit de refroidissement par liquide caloporteur, les plaques de refroidissement SR1 et SR2 étant alors massives et convoyant la chaleur vers la plaque SBR. Bien entendu, dans d’autres formes de réalisation, la source froide pourra aussi être formée par la plaque de refroidissement SR1 et/ou SR2. The cooling of the M1 -ln module is obtained here by means of the aforementioned plates SBR, SR1 and SR2. These plates are typically made of aluminum or copper, to obtain satisfactory thermal conduction, and can take different configurations depending on the application. Thus, they could be of massive structure to conduct heat to a cold source and/or include a cooling circuit using heat transfer liquid. For example, the cold source could be formed by the cooling plate SBR integrating a heat transfer liquid cooling circuit, the cooling plates SR1 and SR2 then being massive and conveying the heat towards the plate SBR. Of course, in other embodiments, the cold source could also be formed by the cooling plate SR1 and/or SR2.
[0047] Dans une variante de réalisation, les plaques SR1 et SR2 pourront être supprimées et leurs fonctions de refroidissement seront alors assurées par les plaques d’assemblage transversales PA1 , PA2. Autrement dit dans cette variante, la plaque d’assemblage transversale PA1 (PA2) et les moyens de refroidissement SR1 (SR2) de la carte électronique de commutation de puissance P1 (P2) forment une pièce commune. Ces plaques PA1 , PA2, seront alors modifiées pour offrir un bon couplage thermique avec la plaque SBR en tant que source froide. [0047] In a variant embodiment, the plates SR1 and SR2 can be removed and their cooling functions will then be provided by the transverse assembly plates PA1, PA2. In other words, in this variant, the transverse assembly plate PA1 (PA2) and the cooling means SR1 (SR2) of the electronic power switching card P1 (P2) form a common part. These PA1, PA2 plates will then be modified to offer good thermal coupling with the SBR plate as a cold source.
[0048] Dans le cas d’une forme de réalisation avec un refroidissement immersif dans un fluide diélectrique, le module M1 -ln comprendra typiquement au moins une plaque de refroidissement ayant des ailettes, ou ayant une tout autre géométrie conçue pour favoriser les échanges thermiques. La position et la géométrie de la plaque de refroidissement seront alors choisies pour favoriser l'écoulement du fluide diélectrique, qu'il soit statique, en flux conduit ou délivré localement, par exemple, sous forme de spray ou de goutte à goutte. [0048] In the case of an embodiment with immersive cooling in a dielectric fluid, the module M1 -ln will typically comprise at least one cooling plate having fins, or having a completely other geometry designed to promote thermal exchanges . The position and geometry of the cooling plate will then be chosen to favor the flow of the dielectric fluid, whether static, in conducted flow or delivered locally, for example, in spray or drip form.
[0049] Dans une autre variante de réalisation, la carte électronique de commutation de puissance P1 (P2) pourra prendre la forme d’un module de puissance, dit « power module » en anglais. Autrement dit dans cette variante, la plaque d’assemblage transversale PA1 (PA2) et la carte électronique de commutation de puissance P1 (P2) forment une pièce commune. L’enveloppe extérieure d’un module de puissance étant habituellement très résistante mécaniquement, le module de puissance P1 (P2) pourra remplir la fonction de la plaque d’assemblage transversale PA1 (PA2), éliminant ainsi la nécessité de cette dernière. [0049] In another alternative embodiment, the electronic power switching card P1 (P2) may take the form of a power module, called a “power module” in English. In other words, in this variant, the transverse assembly plate PA1 (PA2) and the electronic power switching card P1 (P2) form a common part. The outer casing of a power module is usually very mechanically resistant, the power module P1 (P2) will be able to fulfill the function of the transverse assembly plate PA1 (PA2), thus eliminating the need for the latter.
[0050] En référence de nouveau à la Fig.2, il est maintenant décrit l’agencement général des modules M1-11 à M1 -18, M1-21 à M1 -28 et M1 -31 à M1 -38 du stockeur ST1 dans leurs ensembles de modules respectifs EM1 -1 , EM1-2 et EM1-3, et le raccordement de leurs unités de cellules U1 -1 , U1 -2, aux lignes de courant L1 à L3, de neutre LN et au circuit de refroidissement CRF. [0050] Referring again to Fig.2, the general arrangement of the modules M1-11 to M1 -18, M1-21 to M1 -28 and M1 -31 to M1 -38 of the ST1 storer is now described in their respective sets of modules EM1 -1, EM1-2 and EM1-3, and the connection of their cell units U1 -1, U1 -2, to the current lines L1 to L3, to the neutral LN and to the cooling circuit CRF .
[0051] Dans l’ensemble de modules EM1-1 (EM1 -2 ou EM1 -3), les huit modules M1 -11 à M1 -18 (M1-21 à M1 -28 ou M1 -31 à M1 -38) sont juxtaposés en une seule rangée par leurs grandes faces latérales parallèles au plan XZ, en étant alignées selon l’axe Y. Les conducteurs électriques de connexion et les conduites de refroidissement pour le raccordement des modules sont agencés de part et d’autre de la rangée de modules. Les unités U1 -1 et U1 -2 des modules M1 -11 à M1 -18 (M1 -21 à M1 -28 ou M1-31 à M1-38) sont reliées électriquement en série entre la ligne de courant L1 (L2 ou L3) et la ligne de neutre LN. Ainsi, les unités U1 -1 alignées sur un premier côté de la rangée sont reliées en série par les bornes de sortie B1 , B2, de leurs cartes de commutation de puissance P1 qui sont situées sur des premières petites faces latérales parallèles au plan YZ (cf. Fig1 ) des modules M1 -11 à M1 -18 (M1 -21 à M1-28 ou M1-31 à M1 -38). Les unités U1-2 alignées elles sur un deuxième côté de la rangée sont de même reliées en série par les bornes de sortie B1 , B2, de leurs cartes de commutation de puissance P2 qui sont situées sur des deuxièmes petites faces latérales parallèles au plan YZ (cf. Fig1 ) des modules M1-11 à M1 -18 (M1-21 à M1 -28 ou M1 -31 à M1-38). Les unités U1 -1 et U1- 2 du premier module M1-11 (M1 -21 ou M1 -31 ) de la rangée sont reliées par les bornes de sortie B1 , B2, de leurs cartes de commutation de puissance P1 et P2 à la ligne de courant L1 (L2 ou L3) et à la ligne de neutre LN, respectivement. Les unités U1 -1 et U1 -2 du dernier module M1-18 (M1 -28 ou M1 -38) de la rangée sont reliées en série par les bornes de sortie B1 , B2, de leurs cartes de commutation de puissance P1 et P2. [0051] In the set of modules EM1-1 (EM1 -2 or EM1 -3), the eight modules M1 -11 to M1 -18 (M1-21 to M1 -28 or M1 -31 to M1 -38) are juxtaposed in a single row by their large side faces parallel to the XZ plane, being aligned along the Y axis. The electrical connection conductors and the cooling pipes for connecting the modules are arranged on either side of the row of modules. Units U1 -1 and U1 -2 of modules M1 -11 to M1 -18 (M1 -21 to M1 -28 or M1-31 to M1-38) are electrically connected in series between current line L1 (L2 or L3 ) and the neutral line LN. Thus, the units U1 -1 aligned on a first side of the row are connected in series by the output terminals B1, B2, of their power switching cards P1 which are located on first small side faces parallel to the plane YZ ( see Fig1) of modules M1 -11 to M1 -18 (M1 -21 to M1-28 or M1-31 to M1 -38). The units U1-2 aligned on a second side of the row are similarly connected in series by the output terminals B1, B2, of their power switching cards P2 which are located on second small side faces parallel to the plane YZ (see Fig1) of modules M1-11 to M1 -18 (M1-21 to M1 -28 or M1 -31 to M1-38). The units U1 -1 and U1- 2 of the first module M1-11 (M1 -21 or M1 -31) of the row are connected by the output terminals B1, B2, of their power switching cards P1 and P2 to the current line L1 (L2 or L3) and to the neutral line LN, respectively. The units U1 -1 and U1 -2 of the last module M1-18 (M1 -28 or M1 -38) of the row are connected in series by the output terminals B1, B2, of their power switching cards P1 and P2 .
[0052] De par son architecture, il est clair pour l’homme du métier que le stockeur d’énergie électrique selon l’invention permet la génération de n’importe quel type de forme d’onde, notamment une onde sinusoïdale, sur chacune de ses lignes de courant, grâce au pilotage individuel des unités de cellules. Par ailleurs, la possibilité de piloter individuellement les unités de cellules autorise la mise en place d’une stratégie d’équilibrage dynamique de celles-ci. [0053] Concernant le circuit de refroidissement CRF, des conduites de refroidissement CF1 (CF2 ou CF3), dans lesquelles circule un fluide caloporteur FC, sont situées de part et d’autre de la rangée des modules M1 -11 à M1 -18 (M1-21 à M1 -28 ou M1 -31 à M1-38). Les moyens de refroidissement des modules M1 -11 à M1-18 (M1 -21 à M1 -28 ou M1 -31 à M1-38), tels que les plaques SBR, SR1 et SR2 susmentionnées (cf. Fig.1 ), sont raccordés aux conduites de refroidissement CF1 (CF2 ou CF3) pour la circulation du fluide caloporteur FC assurant l’évacuation des calories vers un échangeur thermique (non représenté). [0052] Due to its architecture, it is clear to those skilled in the art that the electrical energy store according to the invention allows the generation of any type of waveform, in particular a sinusoidal wave, on each of its current lines, thanks to the individual control of the cell units. Furthermore, the possibility of individually controlling the cell units allows the implementation of a dynamic balancing strategy for them. [0053] Concerning the CRF cooling circuit, cooling pipes CF1 (CF2 or CF3), in which a heat transfer fluid FC circulates, are located on either side of the row of modules M1 -11 to M1 -18 ( M1-21 to M1 -28 or M1 -31 to M1-38). The cooling means of the modules M1 -11 to M1-18 (M1 -21 to M1 -28 or M1 -31 to M1-38), such as the SBR, SR1 and SR2 plates mentioned above (see Fig.1), are connected to the cooling pipes CF1 (CF2 or CF3) for the circulation of the heat transfer fluid FC ensuring the evacuation of calories towards a heat exchanger (not shown).
[0054] En référence maintenant plus particulièrement aux Figs.4 et 5, il est décrit ci-dessous l’architecture générale d’un module de cellules quelconque M2-ln parmi les vingt-quatre modules du stockeur d’énergie électrique ST2, avec, comme pour le module M1 -ln décrit plus haut, I variant de 1 à 3 et n variant de 1 à 8 qui représentent respectivement l’ensemble de modules à laquelle appartient le module considéré et l’ordre occupé par celui-ci dans son ensemble de modules. [0054] Referring now more particularly to Figs.4 and 5, the general architecture of any cell module M2-ln among the twenty-four modules of the electrical energy store ST2 is described below, with , as for the module M1 -ln described above, I varying from 1 to 3 and n varying from 1 to 8 which respectively represent the set of modules to which the module considered belongs and the order occupied by it in its set of modules.
[0055] Comme visible à la Fig .4, le module M2-ln se distingue du module M1-ln essentiellement par la disposition spatiale des cartes de commutation de puissance P1 et P2 dans les unités de cellules respectives U2-1 et U2-2 du module M2-ln, ainsi que par l’agencement des moyens de refroidissement. [0055] As visible in Fig. 4, the M2-ln module is distinguished from the M1-ln module essentially by the spatial arrangement of the power switching cards P1 and P2 in the respective cell units U2-1 and U2-2 of the M2-ln module, as well as by the arrangement of the cooling means.
[0056] Les cartes de commutation de puissance P1 et P2 sont montées sur la plaque d’assemblage longitudinale PA3 située au niveau d’une première grande face longitudinale, parallèle au plan XZ, du module M2-ln. Les cartes de commutation de puissance P1 et P2 sont placées en regard des cellules C1 à C6 et C7 à C12 des unités U2-1 et U2-2, respectivement. Une plaque de refroidissement SR3 contre laquelle viennent en appui les cartes de commutation de puissance P1 et P2 est intercalée entre celles-ci et la plaque d’assemblage longitudinale PA3. La plaque de refroidissement SR3 permet d’assurer ici le refroidissement des deux cartes de commutation de puissance P1 , P2. En variante, la plaque de refroidissement SR3 n’est pas intercalée entre la plaque d’assemblage longitudinale PA3 et les cartes P1 , P2, mais recouvrent les cartes P1 , P2. En autre variante, deux plaques de refroidissement situées de part et d’autre des cartes de commutation de puissance P1 , P2, peuvent être prévues. The power switching cards P1 and P2 are mounted on the longitudinal assembly plate PA3 located at a first large longitudinal face, parallel to the plane XZ, of the module M2-ln. The power switching cards P1 and P2 are placed opposite the cells C1 to C6 and C7 to C12 of the units U2-1 and U2-2, respectively. A cooling plate SR3 against which the power switching cards P1 and P2 rest is inserted between them and the longitudinal assembly plate PA3. The SR3 cooling plate ensures the cooling of the two power switching cards P1, P2 here. Alternatively, the cooling plate SR3 is not inserted between the longitudinal assembly plate PA3 and the cards P1, P2, but covers the cards P1, P2. In another variant, two cooling plates located on either side of the power switching cards P1, P2, can be provided.
[0057] A la différence du module M1-ln dans lequel les cartes P1 , P2, des unités U1 -1 , U1 -2, sont déconnectées électriquement au niveau de leurs bornes de sortie B1 , B2 à l’intérieur du module, les cartes P1 , P2, du module M2-ln sont pré-connec- tées électriquement en série par un conducteur LS entre leurs bornes de sortie B1 , B2, par exemple, par soudure ou vissage. Unlike the M1-ln module in which the cards P1, P2, of the units U1 -1, U1 -2, are electrically disconnected at their output terminals B1, B2 inside the module, the cards P1, P2, of the M2-ln module are pre-connected electrically in series by a conductor LS between their output terminals B1, B2, for example, by soldering or screwing.
[0058] Dans cette forme de réalisation, l’intégration dans le module M2-ln des cartes de commutation de puissance P1 , P2, comme décrit ci-dessus permet de minimiser la longueur des conducteurs de ligne, réduisant ainsi des inductances à l’origine de surtensions. Il est ainsi possible de diminuer la capacité de condensateurs de filtrage et de découplage implantés dans les cartes P1 , P2, destinés à limiter ces surtensions. [0059] En référence à la Fig.5, il est maintenant décrit l’agencement général des modules M2-11 à M2-18, M2-21 à M2-28 et M2-31 à M2-38 du stockeur ST2 dans leurs ensembles de modules respectifs EM2-1 , EM2-2 et EM2-3, et le raccordement de leurs unités de cellules U2-1 , U2-2, aux lignes de courant L1 à L3, de neutre LN et au circuit de refroidissement CRF. [0058] In this embodiment, the integration in the M2-ln module of the power switching cards P1, P2, as described above makes it possible to minimize the length of the line conductors, thus reducing inductances at the origin of overvoltages. It is thus possible to reduce the capacity of the filtering and decoupling capacitors installed in the cards P1, P2, intended to limit these overvoltages. [0059] With reference to Fig.5, the general arrangement of the modules M2-11 to M2-18, M2-21 to M2-28 and M2-31 to M2-38 of the ST2 storer in their assemblies is now described. of respective modules EM2-1, EM2-2 and EM2-3, and the connection of their cell units U2-1, U2-2, to the current lines L1 to L3, the neutral LN and the cooling circuit CRF.
[0060] Dans l’ensemble de modules EM2-1 (EM2-2 ou EM2-3), les huit modules M2-11 à M2-14 et M2-15 à M2-18 (M2-21 à M2-24 et M2-25 à M2-28 ou M2-31 à M2-34 et M2-35 à M2-38) sont juxtaposés respectivement en des première et deuxième rangées parallèles par leurs petites faces latérales parallèles au plan XZ, en étant alignées selon l’axe X. Les modules de l’une et de l’autre des deux rangées sont disposés de façon à avoir leurs grandes faces longitudinales portant les cartes de commutation de puissance P1 et P2 (cf. Fig .4) en regard l’une de l’autre. Ainsi, les modules M2-11 , M2-12, M2-13 et M2-14 (M2-21 , M2-22, M2-23 et M2-24 ou M2- 31 , M2-32, M2-33 et M2-34) sont respectivement en regard des modules M2-18, M2-17, M2-16 et M2-15 (M2-28, M2-27, M2-26 et M2-25 ou M2-38, M2-37, M2-36 et M2-35) par leurs grandes faces longitudinales portant les cartes de commutation de puissance P1 , P2. Les conducteurs électriques de connexion et les conduites de refroidissement pour le raccordement des modules sont agencés dans un espace intercalaire entre les deux rangées de modules. Les modules M2-11 à M2-18 (M2-21 à M2-28 ou M2-31 à M2-38) sont reliées électriquement en série par les bornes B1 , B2 entre la ligne de courant L1 (L2 ou L3) et la ligne de neutre LN, les unités U2-1 et U2-2 de chaque module étant pré-connectées en série comme décrit plus haut. Les premiers modules M2-11 (M2-21 ou M2-31 ) et M2-18 (M2-28 ou M2-38) des première et deuxième rangées sont reliés à la ligne de courant L1 (L2 ou L3) et à la ligne de neutre LN, respectivement. Les derniers modules M2-14 (M2-24 ou M2-34) et M2-15 (M2-25 ou M2-35) des première et deuxième rangées sont reliés entre eux de façon à compléter la connexion série de toutes unités de cellules U2-1 , U2-2, de l’ensemble EM2-1 (EM2-2 ou EM2-3). [0060] In the set of modules EM2-1 (EM2-2 or EM2-3), the eight modules M2-11 to M2-14 and M2-15 to M2-18 (M2-21 to M2-24 and M2 -25 to M2-28 or M2-31 to M2-34 and M2-35 to M2-38) are juxtaposed respectively in first and second parallel rows by their small lateral faces parallel to the plane XZ, being aligned along the axis X. The modules of either of the two rows are arranged so as to have their large longitudinal faces carrying the power switching cards P1 and P2 (see Fig. 4) facing one of the 'other. Thus, the modules M2-11, M2-12, M2-13 and M2-14 (M2-21, M2-22, M2-23 and M2-24 or M2-31, M2-32, M2-33 and M2- 34) are respectively opposite the modules M2-18, M2-17, M2-16 and M2-15 (M2-28, M2-27, M2-26 and M2-25 or M2-38, M2-37, M2- 36 and M2-35) by their large longitudinal faces carrying the power switching cards P1, P2. The electrical connection conductors and the cooling pipes for connecting the modules are arranged in an intermediate space between the two rows of modules. Modules M2-11 to M2-18 (M2-21 to M2-28 or M2-31 to M2-38) are electrically connected in series by terminals B1, B2 between current line L1 (L2 or L3) and the neutral line LN, units U2-1 and U2-2 of each module being pre-connected in series as described above. The first modules M2-11 (M2-21 or M2-31) and M2-18 (M2-28 or M2-38) of the first and second rows are connected to the current line L1 (L2 or L3) and to the line of neutral LN, respectively. The last M2-14 (M2-24 or M2-34) and M2-15 (M2-25 or M2-35) modules of the first and second rows are connected together to complete the serial connection of all U2 cell units -1, U2-2, of the EM2-1 assembly (EM2-2 or EM2-3).
[0061] Concernant le circuit de refroidissement CRF, une conduite de refroidissement CF1 (CF2 ou CF3), dans lesquelles circule un fluide caloporteur FC, est située entre les deux rangées des modules M2-11 à M2-18 (M2-21 à M2-28 ou M2-31 à M2-38). Les moyens de refroidissement, tels que les plaques SBR et SR3 (cf. Fig.4), des modules M2-11 à M2-18 (M2-21 à M2-28 ou M2-31 à M2-38) sont raccordés à cette conduite de refroidissement CF1 (CF2 ou CF3) pour la circulation du fluide caloporteur FC assurant une évacuation des calories vers un échangeur thermique (non représenté). [0061] Concerning the CRF cooling circuit, a cooling pipe CF1 (CF2 or CF3), in which a heat transfer fluid FC circulates, is located between the two rows of modules M2-11 to M2-18 (M2-21 to M2 -28 or M2-31 to M2-38). The cooling means, such as the SBR and SR3 plates (see Fig.4), of the modules M2-11 to M2-18 (M2-21 to M2-28 or M2-31 to M2-38) are connected to this cooling pipe CF1 (CF2 or CF3) for the circulation of the heat transfer fluid FC ensuring heat evacuation towards a heat exchanger (not shown).
[0062] A la Fig.5, la conduite de refroidissement CF1 (CF2 ou CF3) est montrée sous la forme de deux branches par commodité pour la représentation. Bien entendu, la disposition centrale des raccordements électriques et de refroidissement entre les deux rangées de modules est un avantage de cette forme de réalisation, en favorisant une réduction des longueurs et une compacité accrue. [0062] In Fig.5, the cooling pipe CF1 (CF2 or CF3) is shown in the form of two branches for convenience of representation. Of course, the central arrangement of the electrical and cooling connections between the two rows of modules is an advantage of this embodiment, by promoting a reduction in length and increased compactness.
[0063] De manière générale, outre les avantages déjà mentionnés plus haut, l’invention autorise de mixer dans une même stockeur des unités ayant des capacités différentes, des puissances différentes, des compositions électrochimiques différentes, voire ayant des états de santé différents. Dans un stockeur selon l’invention, la tolérance aux pannes peut être accrue de manière simple via l'intégration d’unités de cellules additionnelles. De plus, une cellule dégradée n’affecte pas les performances de l’ensemble du stockeur, ce qui est favorable à l’autonomie électrique du véhicule. Avec l’architecture proposée par l’invention, le superviseur d’un véhicule peut calculer aisément l’autonomie électrique du véhicule à partir d’une somme des capacités restantes dans les unités de cellules du stockeur. [0063] Generally speaking, in addition to the advantages already mentioned above, the invention allows the mixing in the same store of units with different capacities, different powers, different electrochemical compositions, or even having different states of health. In a store according to the invention, fault tolerance can be increased in a simple manner via the integration of additional cell units. In addition, a degraded cell does not affect the performance of the entire storage unit, which is favorable to the electric autonomy of the vehicle. With the architecture proposed by the invention, the supervisor of a vehicle can easily calculate the electric autonomy of the vehicle from a sum of the remaining capacities in the cell units of the storer.
[0064] Par ailleurs, l’architecture du stockeur selon l’invention est de nature à faciliter une recharge en courant alternatif à forte puissance, comparativement aux solutions de l’état de la technique. Le stockeur selon l’invention autorise la fourniture d’une prise triphasée embarquée dans un véhicule, ce qui est d’un intérêt certain, par exemple, dans un véhicule utilitaire ou pour une recharge en triphasé à forte puissance d’un autre véhicule dans une technologie « V2V ». [0064] Furthermore, the architecture of the store according to the invention is likely to facilitate high-power alternating current charging, compared to state-of-the-art solutions. The storage device according to the invention allows the provision of a three-phase socket on board a vehicle, which is of certain interest, for example, in a utility vehicle or for high-power three-phase charging of another vehicle in “V2V” technology.
[0065] Les chiffrages réalisés par l’entité inventive ont fait apparaître un avantage économique sensible procuré par l’architecture de l’invention par rapport aux solutions de l’état de la technique, notamment en termes de coût de fabrication et de coût de réparation/maintenance des véhicules. De plus, la conception modulaire du stockeur selon l’invention est parfaitement adaptée pour une industrie de volume et à forte cadence comme l’industrie automobile. [0065] The calculations carried out by the inventive entity revealed a significant economic advantage provided by the architecture of the invention compared to the solutions of the state of the art, particularly in terms of manufacturing cost and cost of vehicle repair/maintenance. In addition, the modular design of the storage unit according to the invention is perfectly suited to a high-volume, high-speed industry such as the automotive industry.
[0066] L’invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières qui ont été décrites ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes entrant dans le champ de protection de l’invention. The invention is not limited to the particular embodiments which have been described here by way of example. A person skilled in the art, depending on the applications of the invention, may make different modifications and variants falling within the scope of protection of the invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Module de stockage d’énergie électrique (M1-ln, M2-ln) comprenant une pluralité de cellules de stockage élémentaires (C1 à C12), caractérisé en ce qu’il comprend au moins une unité de cellules (U1-1 , U1-2; U2-1 , U2-2) incluant plusieurs dites cellules de stockage élémentaires connectées en série (C1 à C6 ; C7 à C12) et des moyens intégrés de commutation de puissance dédiés (P1 , S1 ; P2, S2) à cette unité de cellules délivrant, entre deux bornes de sortie de puissance (B1 , B2) de ladite unité de cellules (U 1 -1 , U1-2; U2-1 , U2-2), une tension continue positive (+VC), une tension continue négative (-VC), une tension nulle (0V) ou un état de haute impédance (HI), en fonction d’une commande reçue par ladite unité de cellules (U1 -1 , U1 -2; U2-1 , U2-2). [Claim 1] Electrical energy storage module (M1-ln, M2-ln) comprising a plurality of elementary storage cells (C1 to C12), characterized in that it comprises at least one unit of cells (U1- 1, U1-2; U2-1, U2-2) including several said elementary storage cells connected in series (C1 to C6; C7 to C12) and dedicated integrated power switching means (P1, S1; P2, S2 ) to this unit of cells delivering, between two power output terminals (B1, B2) of said unit of cells (U 1 -1, U1-2; U2-1, U2-2), a positive direct voltage (+ VC), a negative DC voltage (-VC), a zero voltage (0V) or a high impedance state (HI), depending on a command received by said cell unit (U1 -1, U1 -2; U2 -1, U2-2).
[Revendication 2] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens intégrés de commutation de puissance dédiés comprennent des moyens de commutation de puissance (P1 , P2) et des moyens de supervision (S1 , S2) distincts, les moyens de supervision (S1 , S2) étant réalisés sous la forme d’une carte électronique de supervision implantée au niveau d’une face supérieure de ladite unité de cellules (U1 -1 , U1 -2 ; U2-1 , U2-2). [Claim 2] Electrical energy storage module according to claim 1, characterized in that said dedicated integrated power switching means comprise power switching means (P1, P2) and supervision means (S1, S2) distinct, the supervision means (S1, S2) being produced in the form of an electronic supervision card installed at an upper face of said cell unit (U1 -1, U1 -2; U2-1, U2 -2).
[Revendication 3] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commutation de puissance (P1 , P2) ont la forme d’une carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) comprenant un pont de commutation de puissance en « H » (SW1 à SW4), cette carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) étant implantés au niveau d’une face latérale de ladite unité de cellules (U1-1 , U1-2 ; U2-1 , U2-2). [Claim 3] Electrical energy storage module according to claim 2, characterized in that the power switching means (P1, P2) have the form of an electronic power switching card (P1, P2) comprising a “H” power switching bridge (SW1 to SW4), this electronic power switching card (P1, P2) being installed at a side face of said cell unit (U1-1, U1-2; U2-1, U2-2).
[Revendication 4] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens (SR1 , SR2, SR3) de refroidissement de la carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) disposés entre cette carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) et la face latérale de ladite unité de cellules (U 1 -1 , U1-2 ; U2-1 , U2-2). [Claim 4] Electrical energy storage module according to claim 3, characterized in that it comprises means (SR1, SR2, SR3) for cooling the electronic power switching card (P1, P2) arranged between this electronic power switching card (P1, P2) and the side face of said cell unit (U 1 -1, U1-2; U2-1, U2-2).
[Revendication 5] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face latérale de l’unité de cellules (U1 -1 , U1 -2 ; U2-1 , U2-2) est une face transversale de cette unité de cellules et en ce que le module comprend une plaque d’assemblage transversale (PA1 , PA2) disposée contre cette face transversale, les moyens de refroidissement étant juxtaposés en sandwich entre la plaque d’assemblage transversale (PA1 , PA2) et la carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2). [Claim 5] Electrical energy storage module according to claim 4, characterized in that the lateral face of the cell unit (U1 -1, U1 -2; U2-1, U2-2) is a transverse face of this cell unit and in that the module comprises a transverse assembly plate (PA1, PA2) arranged against this transverse face, the cooling means being juxtaposed in a sandwich between the transverse assembly plate (PA1, PA2) and the electronic power switching card (P1, P2).
[Revendication 6] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 5 caractérisé en ce que la plaque d’assemblage transversale (PA1 , PA2) et les moyens de refroidissement (SR1 , SR2) de la carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) forment une pièce commune. [Claim 6] Electrical energy storage module according to claim 5 characterized in that the transverse assembly plate (PA1, PA2) and the cooling means (SR1, SR2) of the electronic power switching card (P1 , P2) form a common part.
[Revendication 7] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque d’assemblage transversale (PA1 , PA2) et la carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) forment une pièce commune. [Claim 7] Electrical energy storage module according to claim 5, characterized in that the transverse assembly plate (PA1, PA2) and the electronic power switching card (P1, P2) form a common part.
[Revendication 8] Module de stockage d’énergie électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la face latérale de l’unité de cellules (U1 -1 , U1 -2 ; U2-1 , U2-2) est une face longitudinale de cette unité de cellules et en ce que le module comprend une plaque d’assemblage longitudinale (PA3) disposée contre cette face longitudinale, les moyens de refroidissement comprenant une plaque de refroidissement (SR3) juxtaposée en sandwich entre la plaque d’assemblage longitudinale (PA3) et la carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2) et/ou une plaque de refroidissement recouvrant la carte électronique de commutation de puissance (P1 , P2). [Claim 8] Electrical energy storage module according to claim 3, characterized in that the lateral face of the cell unit (U1 -1, U1 -2; U2-1, U2-2) is a longitudinal face of this cell unit and in that the module comprises a longitudinal assembly plate (PA3) arranged against this longitudinal face, the cooling means comprising a cooling plate (SR3) juxtaposed in a sandwich between the longitudinal assembly plate ( PA3) and the electronic power switching card (P1, P2) and/or a cooling plate covering the electronic power switching card (P1, P2).
[Revendication 9] Module de stockage d’énergie électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une plaque de refroidissement (SBR) formant une base sur laquelle l’unité de cellules (U1 -1 , U1-2; U2-1 , U2-2) est posée. [Claim 9] Electrical energy storage module according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a cooling plate (SBR) forming a base on which the cell unit (U1 -1, U1- 2; U2-1, U2-2) is placed.
[Revendication 10] Module de stockage d’énergie électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux dites unités de cellules (U 1 -1 , U1-2 ; U2-1 , U2-2), lesdites unités de cellules étant déconnectées (U 1 -1 , U1-2) ou connectées en série (U2-1 , U2-2) par leurs dites bornes de sortie de puissance (B1 , B2). [Claim 10] Electrical energy storage module according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises at least two said cell units (U 1 -1, U1-2; U2-1, U2-2), said cell units being disconnected (U 1 -1, U1-2) or connected in series (U2-1, U2-2) by their said power output terminals (B1, B2).
[Revendication 11] Stockeur d’énergie électrique (ST1 , ST2) comprenant une pluralité de modules de stockage d’énergie électrique (M1-11 à M1-18, M1 -21 à M1 - 28, M1-31 à M1 -38 ; M2-11 à M2-18, M2-21 à M2-28, M2-31 à M2-38) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits modules (M1-11 à M1 -18, M1-21 à M1 -28, M1-31 à M1 -38 ; M2-11 à M2-18, M2-21 à M2-28, M2-31 à M2-38) sont organisés en au moins un ensemble de modules (EM1 -1 , EM1 -2, EM1 -3 ; EM2-1 , EM2-2, EM2-3), lesdits modules (M1-11 à M1 -18, M1-21 à M1 -28, M1-31 à M1 -38 ; M2-11 à M2-18, M2-21 à M2-28, M2-31 à M2-38) de l’ensemble (EM1 -1 , EM1 -2, EM1 -3 ; EM2-1 , EM2-2, EM2-3) étant alignés en au moins une rangée, les unités de cellules (U 1 -1 , U1 -2 ; U2-1 , U2-2) comprises dans lesdits modules alignés (M1 -11 à M1-18, M1 -21 à M1-28, M1 -31 à M1-38 ; M2- 11 à M2-18, M2-21 à M2-28, M2-31 à M2-38) étant connectées en série par leurs bornes de sortie de puissance (B1 , B2) entre des première et deuxième lignes conductrices (L1 , LN ; L2, LN ; L3, LN) associées audit ensemble de modules (EM1 -1 , EM1 -2, EM1 -3 ; EM2-1 , EM2-2, EM2-3) et étant reliées à un circuit de refroidissement (CRF), et chaque unité de cellules (U1 -1 , U1 -2 ; U2-1 , U2-2) étant pilotée indépendamment via ses dits moyens de supervision (S1 , S2). [Claim 11] Electrical energy store (ST1, ST2) comprising a plurality of electrical energy storage modules (M1-11 to M1-18, M1 -21 to M1 - 28, M1-31 to M1 -38; M2-11 to M2-18, M2-21 to M2-28, M2-31 to M2-38) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said modules (M1-11 to M1 -18, M1-21 to M1 -28, M1-31 to M1 -38; M2-11 to M2-18, M2-21 to M2-28, M2-31 to M2-38) are organized into at least one set of modules ( EM1 -1, EM1 -2, EM1 -3; EM2-1, EM2-2, EM2-3), said modules (M1-11 to M1 -18, M1-21 to M1 -28, M1-31 to M1 - 38; M2-11 to M2-18, M2-21 to M2-28, M2-31 to M2-38) of the set (EM1 -1, EM1 -2, EM1 -3; EM2-1, EM2-2 , EM2-3) being aligned in at least one row, the cell units (U 1 -1, U1 -2; U2-1, U2-2) included in said aligned modules (M1 -11 to M1-18, M1 -21 to M1-28, M1 -31 to M1-38; M2-11 to M2-18, M2-21 to M2-28, M2-31 to M2-38) being connected in series by their power output terminals (B1, B2) between first and second conductive lines (L1, LN; L2, LN; L3, LN) associated with said set of modules (EM1 -1, EM1 -2, EM1 -3; EM2-1, EM2-2, EM2-3) and being connected to a cooling circuit (CRF), and each cell unit (U1 -1, U1 -2; U2-1, U2-2) being controlled independently via its said supervision means (S1, S2).
[Revendication 12] Stockeur d’énergie électrique selon la revendication 11 , apte à fonctionner en courant alternatif triphasé, caractérisé en ce qu’il comprend trois dits ensembles de modules (EM1 -1 , EM1 -2, EM1 -3 ; EM2-1 , EM2-2, EM2-3) auxquels sont associées trois lignes conductrices de courant respectives (L1 , L2, L3) et une ligne conductrice commune de neutre (LN). [Claim 12] Electrical energy store according to claim 11, capable of operating in three-phase alternating current, characterized in that it comprises three said sets of modules (EM1 -1, EM1 -2, EM1 -3; EM2-1 , EM2-2, EM2-3) with which three respective current conductive lines (L1, L2, L3) and a common neutral conductive line (LN) are associated.
[Revendication 13] Dispositif électrique stationnaire ou mobile, caractérisé en ce qu’il comprend un stockeur d’énergie électrique (ST1 , ST2) selon la revendication 11 ou 12. [Claim 13] Stationary or mobile electrical device, characterized in that it comprises an electrical energy store (ST1, ST2) according to claim 11 or 12.
[Revendication 14] Dispositif électrique selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’il est réalisé sous la forme d’un réseau électrique ou micro-réseau électrique intégrant la production, le stockage et/ou la distribution d’énergie électrique. [Claim 14] Electrical device according to claim 13, characterized in that it is produced in the form of an electrical network or electrical micro-grid integrating the production, storage and/or distribution of electrical energy.
[Revendication 15] Dispositif électrique selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’il est réalisé sous la forme d’un véhicule électrifié. [Claim 15] Electrical device according to claim 13, characterized in that it is produced in the form of an electrified vehicle.
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